• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.470-476
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• 2019

일반적으로 열차 제동을 위한 제동력은 압축공기를 활용하여 제공된다. 열차에 상황별로 적절 제동력을 가하기 위해 사용하는 압력밸브 시스템은 복잡한 유동 회로를 가진다. 이를 일반적인 기계가공으로 제작 시, 유로형상 설계에 제약이 있는 반면, 3D 프린팅 기법으로 제작시 유동 효율을 증대할 수 있는 유로형상 제작이 가능하다. 따라서 이번 연구에서는 기존의 제작 방식으로 유로를 제작하는 경우와, 3D프린팅의 장점을 살려, 자유로운 형상의 유로를 제작하는 경우를 비교하여, 압력 밸브 시스템 내의 압축공기 유동의 현상을 해석적으로 분석하였다. 해석을 위한 조건으로는, 유로 방향이 바뀔 때 유로의 곡률 크기, 유로의 직경, 입구 및 저장소 압력의 크기, 그리고 압축공기의 초기 온도로 구분하였다. 압력손실의 최소화 및 유동 특성의 균일성이 제동 효율 개선에 영향을 주는 요인이므로, 수치해석을 통한 연구를 통해 일반적인 기계가공을 통한 직각 유로 형상보다는 3D 프린팅을 통한 곡률 유로의 경우가 제동효율 개선에 유리함을 확인하였다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.71-77
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• 2019

최근 5G 표준화가 본격화되고 실내위치관련 서비스에 대한 수요가 증가하면서, 실내 측위 기술에 대한 연구가 다양한 산업분야에서 연구되고 있으며, WLAN(Wireless Local Area Network)을 이용한 핑거프린팅 기법 기반의 연구가 대표적이다. 본 논문은 UDN(Ultra Dense Network) 환경에서 C-RAN(Cloud Radio Access Network) 구조와 상향링크 CSI(Channel State Information)를 측위 기반정보로 사용하는 실내 측위 기술을 제안한다. 기존의 핑거프린팅 방식에 머신러닝 기술 중 하나인 KNN(K Nearest Neighbor) 기술을 결합하여 측위 정확도를 개선하였으며, 성능 분석을 위해 구축된 테스트베드에서 수행된 기존 실내 측위 기술과 제안 기술의 성능 비교 실험을 통해, 제안하는 기술이 측위 정확도를 개선함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.1271-1274
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• 2021

RF fingerprinting based on deep learning (DL) has gained interests as a means to improve the security of near field communication (NFC) by allowing identification of NFC tags based on unique physical characteristics. To achieve high accuracy in the identification of NFC tags, it is crucial to utilize a large number of training data, however it is hard to collect such dataset in practice. In this study, we have provided new methodology to generate RF waveform from NFC tags, i.e., data augmentation, based on a conditional generative adversarial network (CGAN). By using the RF waveform of NFC tags which is collected from the testbed with software defined radio (SDR), we have confirmed that the realistic RF waveform can be generated through our proposed scheme.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.219-222
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• 2019

4차 산업혁명이 언급되면서 3D 프린터, 로봇, 인공지능, 빅데이터 등 신기술이 발전하고 이는 사회 구조를 변화시킬 것으로 예상된다. 이에 새로운 디지털 기기, 기술들을 이해하는 디지털 리터러시가 중요해지고 있다. 2015 OECD PISA에서 ICT 배경조사 중 한국은 접근성, 활용성 부분과 2018 국가수준 디지털 리터러시 수준 측정연구, 학생들의 디지털 기기의 인식 여부 및 활용 여부 실태조사를 바탕으로 디지털 기기 활용 공간 구성 및 디지털 기기 활용 콘텐츠를 다음과 같이 제안하였다. 먼저 구체적 조작기인 초등학생임을 고려하여 디지털 기기 위주 프로그램으로 선정하였다. 디지털 기기 활용 공간은 기반 기기로 컴퓨터(노트북), 유 무선 인터넷, 디지털 기기로 3D 프린터 및 3D 프린팅 펜, 스마트폰 기반 VR기기, AR마커, 블록코딩 기반 피지컬 컴퓨팅 교구 등을 이용해서 구성하였다. 활용하는 콘텐츠는 학생들의 인식 여부 및 수준에 맞춰 체험 위주의 프로그램과 학습, 콘텐츠 제작, 문제해결 프로그램으로 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2018

본 논문에서는 건물 내 무선 통신환경 개선을 위한 필름형 이중 대역 주파수 선택 구조를 제안하였다. 제안한 주파수 선택 구조는 간단한 설계 변수를 통해 2.4 GHz와 5 GHz 이중 대역의 공진 주파수를 제어할 수 있는 소형화된 구조로 얇은 투명 필름 위에 스크린 프린팅 방식을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 측정을 통해 성능을 확인하였다. 건물 내에 전파환경 성능 분석이 가능한 소프트웨어를 사용하여 설계한 FSS 구조를 건물에 적용했을 때 실외로부터 유입되는 불요신호에 대한 감쇠 성능을 분석하였다. 또한 분석 결과를 검증하기 위하여 실제 건물 내벽에 제작한 FSS 필름을 적용하여 실내 환경의 신호강도를 측정하였다. 측정결과 제작된 이중 대역 주파수 선택 구조는 실제 건축물에 적용할 경우 2.4 GHz와 5 GHz 대역에서 각각 29.4 dB, 15.94 dB의 감쇠 성능을 가짐을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.319-325
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• 2018

3D 프린팅 (적층 공정) 기술은 소재와 공정기술의 지속적인 연구개발을 토대로 초기 모형 제작 활용으로부터 현재는 산업현장의 양산형 부품 제작까지 그 쓰임새가 확대되고 있다. 3D 프린팅의 대표적인 고분자 소재로서 고강도 엔지니어링 플라스틱의 하나인 polyamide (폴리아미드) 계열의 소재는 제품의 경량화 및 내구성의 장점으로 자동차용 부품 제작에 주로 활용된다. 이번 연구에서는 적층기법 중 제작품의 물성이 우수한 선택적 레이저 소결 기법 (Selective Laser Sintering)을 적용하여 polyamide 12 (PA12) 및 글라스 비드 (glass bead) 보강 PA12 소재 2가지를 대상으로 시편을 제작하고 온도에 따른 굴곡특성을 분석하였다. 작업 플랫폼 기준으로 $0^{\circ}$, $45^{\circ}$, $90^{\circ}$ 방향으로 각 시편을 제작 후, $-25^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ 등 3개 시험온도 환경에서 굴곡 테스트를 진행하였다. 그 결과로, PA12 는 $-25^{\circ}C$ 에서 $90^{\circ}$ 제작 방향이, $25^{\circ}C$ 와 $60^{\circ}C$에서는 $0^{\circ}$ 제작방향이 최대 굴곡강도를 가졌다. 글라스비드 보강 PA12는 제작방향이 $0^{\circ}$인 겨우 모든 시험온도에서 최대 굴곡강도 값을 보였다. 두 소재의 서로 다른 굴곡강도 변화 경향은 굴곡시험시 발생하는 응력 종류에 따라 적층 레이어 평면 방향에 의한 영향이 서로 다르기 때문으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.217-223
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• 2019

복합 형상 부품 제작 및 제작 공정의 일체화 장점으로 3D 프린팅 기술의 적용 분야가 확대되고 있으며, 지속적인 연구 개발에 의해 다양한 기술방안들이 등장하고 있다. 대표적인 기술로는 파우더 형태의 소재 위에 레이저를 조사함으로써 원하는 영역을 소결 및 적층 제작하는 방식의 SLS 기술이 있으며, 고성능의 엔지니어링 플라스틱을 활용하여 실제 사용할 수 있는 부품을 제작하는 사례가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 활용도가 높은 고분자 소재인 폴리아미드 12 소재 및 글라스 비드가 보강된 폴리아미드 12 소재를 대상으로 인장시편을 제작하여 시편 제작 방향 및 인장 시험 온도에 따른 특성 결과를 비교 분석하였다. 시편 제작방향은 작업 평면 기준으로 0°, 45°, 90° 로 구분하였으며, 인장시험온도는 -25℃, 25℃, 60℃로 조건을 구분하였다. 시험 결과로부터 제작 방향이 90°에 가까울수록 두 소재 모두 탄성률의 미세한 감소를 보였으며, 인장강도는 PA12보다 글라스 비드 보강 PA12가 제작방향에 대한 의존성을 명확하게 보였다. 또한 시험 온도 증가에 따라 탄성률 및 인장강도의 저하를 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.25-31
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• 2018

선택적 레이저 용융 (Selective Laser Melting) 기법은 금속 소재를 다루는 대표적인 3D 프린팅 기법중의 하나이다. SLM 기법으로 제작되는 구조물의 특성을 좌우하는 주요 제작 인자로는 구조물의 적층 제작 방향, 레이저 파워, 레이저 스캔 스피드 및 스캔 간격 등을 고려할 수 있다. 이번 연구에서는 AlSi10Mg 합금을 대상 소재로 하여, 인장 시편의 제작 방향, 레이저 스캔 스피드 및 스캔 간격을 변수로 하여, 인장특성 결과를 비교 분석하였다. 인장특성으로는 항복 응력, 인장강도 및 연신율을 고려하였다. 시험결과로부터, 인장 시편의 제작 방향 기준으로 0도, 45도, 90도 순서로 항복 응력 값이 낮아짐을 확인하였다. 레이저 스캔 스피드 기준으로는 1870mm/min에서 가장 큰 항복 응력값을 보였으며, 스캔 스피드가 낮아질수록 항복 응력 크기도 줄어들었다. 레이저 스캔 간격 기준으로, 그 크기가 증가할수록 항복 응력값은 증가하지만, 다른 시험 기준에 비해 그 변화폭은 가장 적었다. 인장강도 및 연신율은 시험조건에 따른 명확한 경향성을 파악하기 어려웠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.136-142
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• 2018

3D 프린팅 공법으로 알려진 적층 공정 기술은 지속적인 소재 개발을 바탕으로 모형 제작부터 상용화 부품 제작까지 활용도를 확장하고 있다. 최근 들어 고강도 엔지니어링 플라스틱 소재 중의 하나인 polyamide (폴리아미드) 계열의 고분자를 활용하여 경량화 및 고강도의 부품을 제작하는 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 이번 연구에서는 polyamide 12 (PA12) 소재를 대상으로 Izod 충격 특성을 분석하였다. 시편 제작을 위해 기계적 특성이 우수한 선택적 레이저 소결 (Selective Laser Sintering) 공정 방식을 적용하였으며, PA12 및 글라스 비드 (glass bead) 보강 PA12 소재로 구분하여 제작하였다. 시편은 제작 플랫폼 상의 제작방향 별로 구분하였으며, 각 시험편을 $-25^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$의 시험온도 환경에서 Izod 테스트를 진행하였다. 그 결과로, 각 PA12 및 글라스 비드 보강 PA12의 충격강도 값은, $25^{\circ}C$시험온도에서 제작방향이 수직인 경우 평행 시편 대비하여 48.8% 및 16.3%의 충격강도 값 저하를, 시험 온도에 따른 영향으로는 평행 시편을 기준으로 $60^{\circ}C$의 충격강도 값이 $-25^{\circ}C$ 대비하여 46.5% 및 20.4% 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.104-112
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• 2021

프로세스 산업 군에 속하는 압출 공정에서도 스마트팩토리 구축의 필요성은 증가하고 있다. 그러나 대부분의 압출 생산 현장에서는 생산방식이 연속적이며, 데이터의 속성이 비정형적이므로 데이터 처리의 어려움을 겪고 있다. 많은 중소기업 공장에서는 데이터 수집을 위해 수기 기록을 주로 하고, 바코드를 많이 활용하고 있다. 생산에 관련된 데이터를 종이양식에 수기 기록하게 되면 별도의 EXCEL프로그램 등에 다시 기록해야 하는 이중 작업을 할 수 밖에 없는 단점이 있다. 바코드는 주로 재고관리에 활용하고 있으며 프린팅을 위한 유지보수 비용이 요구된다. 또한 설치를 완료하면 변경이 어려워 활용성이 낮다고 할 수 있다. 이를 해결하기 위해 데이터의 수기입력이 아닌 NFC 센서를 활용한 방법론을 제시하였다. 이를 가능하게하기 위해 공장 내에 인터넷이 가능하도록 무선 네트워크 환경을 구축하였고 생산 공정프로세스를 분석하고 이를 기반으로 관계형 데이터베이스를 구축하였다. 비접촉 근거리 통신방식(NFC: Near Field Communication, 이하 NFC)을 통한 생산 실적 자료 입력 방법을 연구하였고, EXCEL 프로그램의 피벗 기능을 사용하여 제품 생산 시 발생할 수 있는 품질문제에 대해 쉽고 빠르게 분석하여 원인을 파악하고 조치할 수 있게 하는 분석방법을 구현하였다. 결과적으로 NFC 기능을 활용한 데이터 입력이 자동화되었으며, 작업자의 데이터 처리 시간 감소라는 정량적 효과를 얻게 되었다. 또한 입력된 데이터를 활용하여 품질 문제로 인한 Bottleneck이 개선된 사례를 제시하고자 한다.